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露天采矿科学目标的演变与未来发展趋势

煤炭学报 2024年第S1期49卷 129-153页

作者：王忠鑫田会王东田凤亮宋波赵明辛凤阳陈洪亮王金金苏振宁曾祥玉辽宁工程技术大学矿业学院中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司中国煤炭学会

露天开采是矿产资源开采的重要方式，国家与地方对露天矿开采提出了更高的要求。因此，将露天采矿作为一门科学开展系统性研究，揭示采矿过程和发生现象的规律，并做出科学的解释显得尤为迫切。首先从露天开采基础理论、关键成套装备研... 详细信息

露天开采是矿产资源开采的重要方式，国家与地方对露天矿开采提出了更高的要求。因此，将露天采矿作为一门科学开展系统性研究，揭示采矿过程和发生现象的规律，并做出科学的解释显得尤为迫切。首先从露天开采基础理论、关键成套装备研制与爆破工程技术3个方面梳理了近40 a来我国固体矿产资源露天开采领域取得的重大技术成果。而后采用现代科学计量学和信息计量学技术对近40 a来7 128篇文献进行了多元动态分析，以聚类分析法对主要研究主题在包括时间维度上的发展演化过程进行了多维度定量刻画。发现研究主题的演变是技术发展、开采现状、政策环境等多因素耦合影响的结果。以现有重大科技成果以及客观的文献计量结果为基础，指出了未来露天采矿科学的目标为形成系统全面的露天矿安全绿色高效智能开采技术体系，并给出了实现路径，即形成露天采矿工艺系统及重大装备热点研究主题，强化现有热点研究与露天采矿工艺系统及重大装备之间深度交叉融合，并给出了行业内外的各主题优势资源进行联合重大科技攻关，实现多主题间实质性协同创新的有益建议。最后从能源和生态视角的矿区规划理论、智能采矿设计原理、智能集群调度理论、煤炭开采易自燃特厚煤层安全高效开采技术、高大边坡稳定性控制技术、复杂工况带式输送机高效运输技术、智能化露天矿山系统工程7个方面展望了未来露天采矿科学的重大基础理论技术的发展方向；从高效率移动式破碎设备、模块式半固定破碎设备、连续开采工艺系统装备、大倾角运输装备、大型排土机5个方面展望了未来露天开采装备的发展方向。

关键词：露天矿采矿科学科学目标知识图谱文献计量 Citespace

基于扰动观测和快速变功率的四旋翼非奇异终端滑模控制

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控制工程 2024年

作者：盖玉林孙悦陈明侯卫钢桓守志管向东辽宁科技大学电子与信息工程学院鞍钢集团矿业设计研究院有限公司辽宁华冶集团发展有限公司鞍钢集团朝阳钢铁有限公司

针对复杂飞行环境下的四旋翼无人机系统，提出一种快速非奇异终端滑模控制方法。该方法采用一种新的快速变功率趋近律，提高了系统状态趋于滑模面的快速性，并削弱了抖振现象。同时，运用RBF神经网络逼近系统中耦合函数的导数，不仅避... 详细信息

针对复杂飞行环境下的四旋翼无人机系统，提出一种快速非奇异终端滑模控制方法。该方法采用一种新的快速变功率趋近律，提高了系统状态趋于滑模面的快速性，并削弱了抖振现象。同时，运用RBF神经网络逼近系统中耦合函数的导数，不仅避免了解耦问题，也降低了控制算法的计算量。此外，通过构造辅助系统设计一类固定时间扰动观测器，实现对四旋翼无人机外部扰动的精准观测，且改善了扰动观测器的代数循环问题。最终，数值仿真和四旋翼实物仿真实验均验证了该方案的可行性和实用性。

关键词：非奇异终端滑模扰动观测器快速变功率趋近律四旋翼飞行器

带虚拟控制律饱和的四旋翼无人机姿态跟踪控制

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控制工程 2024年

作者：孙悦盖玉林陈明侯卫钢桓守志辽宁科技大学电子与信息工程学院鞍钢集团矿业设计研究院有限公司辽宁华冶集团发展有限公司

针对具有外部干扰的四旋翼无人机系统，提出了一种新的虚拟控制律饱和设计方案。与全状态约束方法不同，其优点是不仅解决了信号超调问题，且提高了系统的稳定性及控制性能。此外，在该设计方案中，引入了有限时间控制和一种新的指令滤... 详细信息

针对具有外部干扰的四旋翼无人机系统，提出了一种新的虚拟控制律饱和设计方案。与全状态约束方法不同，其优点是不仅解决了信号超调问题，且提高了系统的稳定性及控制性能。此外，在该设计方案中，引入了有限时间控制和一种新的指令滤波器，前者旨在提高系统的响应速度，后者则解决了“微分爆炸”及信号在饱和边界不可导的问题. 同时，通过设计一个改进的扰动观测器实现四旋翼系统外部扰动较为精准的观测。最后，数值仿真验证了设计方案的有效性，并将该方案具体应用到一个四旋翼实验平台，其实验结果进一步证明该方案的可行性及实用性。

关键词：虚拟控制律饱和有限时间控制扰动观测四旋翼无人机

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大跨度网壳干煤棚结构设计与改进

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第1期 0070-0073页

作者：侯立程陈建华鞍钢集团矿业设计研究院有限公司辽宁鞍山114000

干煤棚结构在封闭储煤上获得较为广泛的应用,主要由于干煤棚本身具备较大存储及作业的空间,并且整体结构呈现出跨度较大、高度较高、覆盖面较广的特点。与此同时,空间网壳结构具备整体性能好和耗材少的优势,随之成为干煤棚的优选结构形... 详细信息

干煤棚结构在封闭储煤上获得较为广泛的应用,主要由于干煤棚本身具备较大存储及作业的空间,并且整体结构呈现出跨度较大、高度较高、覆盖面较广的特点。与此同时,空间网壳结构具备整体性能好和耗材少的优势,随之成为干煤棚的优选结构形式。为此,本文以某大跨度干煤棚工程为例,探究大跨度网壳干煤棚结构设计与改进,主要采用ANSYS软件分析大跨度网壳结构的强度、刚度、稳定性等,结果发现该干煤棚工程的大跨度网壳结构耗钢量较大,稳定性系数偏低,因此提出相应的设计改进思路,以切实保障大跨度网壳干煤棚结构的强度、刚度及稳定性符合规范要求。

关键词：大跨度网壳干煤棚结构设计改进

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新型水平带式干选磁选机研制及应用

冶金设备管理与维修 2024年第1期42卷 66-67页

作者：宁辰禹杨洋曹震宇修德江鞍钢集团矿业设计研究院有限公司辽宁鞍山114002

本文介绍了新型水平带式干选磁选机工作原理、工业试验过程及结果,验证了该干选磁选机对微细颗粒磁性矿的分选效果。

关键词：水平带式干选磁选机微细颗粒磁性矿干式预选不均匀磁场强度

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设备安全生产管理方法浅析

冶金设备管理与维修 2024年第2期42卷 29-30,31,34页

作者：尤添池戴兴宇曹振宇鞍钢集团矿业设计研究院有限公司辽宁2鞍山114002

阐述了设备操作人员的培训和管理,设备的使用及检查,常用机械设备的操作安全规程;对于不安全行为及不安全状态,检修安全工作以及常见的检修伤害类型及预防等方面的知识进行了分析;提高设备管理水平,保持设备良好的技术状态和工作能力,... 详细信息

阐述了设备操作人员的培训和管理,设备的使用及检查,常用机械设备的操作安全规程;对于不安全行为及不安全状态,检修安全工作以及常见的检修伤害类型及预防等方面的知识进行了分析;提高设备管理水平,保持设备良好的技术状态和工作能力,保证设备安全稳定运行;掌握设备使用维护的基本技能,有利于加强检修安全,杜绝不安全行为,预防伤害。

关键词：设备安全生产管理

基于极限分析上限定理的凿型截齿水平切割力预测方法研究

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煤炭科学技术 2024年

作者：王忠鑫苏振宁宋波刘畅孙龙中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司数字与智能产业中心辽宁工程技术大学矿业学院

轮斗挖掘机是露天煤矿连续开采工艺系统的关键装备，截齿设计及切割力预测是轮斗挖掘机研制关键技术难题。为了指导轮斗挖掘机的机械设计，优化铲斗截齿设计，更准确的预测开采过程中截齿所受切割阻力，基于极限分析理论提出了预测凿型... 详细信息

轮斗挖掘机是露天煤矿连续开采工艺系统的关键装备，截齿设计及切割力预测是轮斗挖掘机研制关键技术难题。为了指导轮斗挖掘机的机械设计，优化铲斗截齿设计，更准确的预测开采过程中截齿所受切割阻力，基于极限分析理论提出了预测凿型截齿水平切割力的上限法。基于库伦屈服准则相关联流动法则，建立以对数螺旋线为破坏面的旋转运动机构；通过输入荷载功率与破坏区的能量耗散率相等，推导凿型截齿的水平切割力表达式；通过数值求导获得水平切割力系数图，显示了切割前角和岩石内摩擦角对凿型截齿的水平切割力的影响，简化了凿型截齿水平切割力预测计算。不同于以切屑-截齿作用力学分析为基础的凿型截齿拉伸或剪切破坏模型，上限法优势是无需假设破坏面上应力分布。采用7组实验数据对上限法和其他传统方法预测结果进行对比验证，14个统计指标结果表明：上限法在预测精准度方面同半经验法和Evans法相近，优于Nishimatsu法，验证了上限法对凿型截齿切割岩石水平切割力的有效性和适用性。上限法预测效果可通过考虑三维破坏运动机构和采用拉伸截断的流动法则进行改进。

关键词：凿型截齿机械破岩力学模型切割力预测极限分析上限法

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铁尾矿特性分析及其利用技术现状和展望

中国矿业 2024年第2期33卷 115-124页

作者：杜鑫傅国辉褚会超杨晓峰付亚峰董振海刘剑军满晓霏智慧鞍钢集团北京研究院有限公司北京102200 鞍钢集团矿业有限公司辽宁鞍山114043

铁尾矿是我国矿山固废体量最大的组成部分,目前仍面临着综合利用率低、产品附加值不高等问题。由于不同类型矿山尾矿的特性差异较大,且不同应用领域对原料的要求也不相同,因此,有必要对铁尾矿的原料特性及利用技术进行概括,并对该领域... 详细信息

铁尾矿是我国矿山固废体量最大的组成部分,目前仍面临着综合利用率低、产品附加值不高等问题。由于不同类型矿山尾矿的特性差异较大,且不同应用领域对原料的要求也不相同,因此,有必要对铁尾矿的原料特性及利用技术进行概括,并对该领域的发展前景进行评估,为铁尾矿和其他大宗固废的合理化利用提供借鉴。本文首先分析了我国不同地区、不同矿种以及不同选矿工艺排放尾矿的特性差异,包括元素组成、有价组分以及粒度等。其次从大宗利用和高值化应用两个方面对铁尾矿利用技术现状进行了概括。铁尾矿的大宗利用技术包括尾矿再选和制备建筑材料等,其中尾矿再选以提取铁精矿、有价金属元素以及高品质非金属矿为主。铁尾矿作为建材原料时,其应用方向可以概括为胶结型材料、烧结型建材以及熔制型材料,高值化应用以制备功能性非金属矿物材料为主。选矿工艺、设备以及人工智能等新技术的发展,对提高尾矿品质具有重要作用。在上游提高铁尾矿品质的同时,通过产业链上下游协同攻关,根据不同分选工艺排放铁尾矿的特性差异,进行针对性的应用研究,将有望真正解决铁尾矿高附加值利用不高的问题。

关键词：铁尾矿固废处理矿物材料资源利用减量化

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拓宽冶金球团造球原料水分范围的试验研究

当代化工研究 2024年第9期 28-30页

作者：包鹏程王兴锋崔金楠戴若丁鞍钢集团矿业有限公司辽宁114000 鞍钢集团矿业有限公司(大孤山球团厂) 辽宁114000 鞍钢集团矿业设计研究院有限公司辽宁114000

冶金球团生产中大多采用复合膨润土作为粘结剂造球,但易出现造球原料水分范围变窄的问题。本文开展的拓宽冶金球团造球原料水分范围的研究表明,造球原料随着水分增加,生球落下强度呈先增后降的趋势,抗压强度变化不大,但450℃下生球爆裂... 详细信息

冶金球团生产中大多采用复合膨润土作为粘结剂造球,但易出现造球原料水分范围变窄的问题。本文开展的拓宽冶金球团造球原料水分范围的研究表明,造球原料随着水分增加,生球落下强度呈先增后降的趋势,抗压强度变化不大,但450℃下生球爆裂指标不符合要求。加入0.05%的有机添加剂后,造球原料水分范围从9.5%±0.5%拓宽到10.0%±1.0%,生球各项指标均达到实验室造球质量标准要求,膨润土使用量可降低0.2%,起到降本增效作用,有效解决了影响生球质量及球团生产的问题。

关键词：造球原料水分有机添加剂生球性能

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